Alcol neopentilico

composto chimico

L'alcol neopentilico, chiamato anche 2,2-dimetil-propanolo, è un composto chimico di formula C5H12O che in condizioni standard si presenta come un solido cristallino di colore da bianco a trasparente e con un odore di menta piperita.[9]

Alcol neopentilico
Nome IUPAC
2,2-dimetil-propanolo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC5H12O
Massa molecolare (u)88,15
Numero CAS75-84-3
Numero EINECS200-907-3
PubChem6404
SMILES
CC(C)(C)CO
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)851,5 kg/m3[1]
Indice di rifrazione1,407[2]
Costante di dissociazione acida (pKa) a {{{Ka_temperatura}}} K15,24 ± 0,10[3]
Solubilità in acqua3,5% a 25 °C[4][5]
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua1,3[6]
Temperatura di fusione53 °C[4]
Temperatura di ebollizione114 °C[4]
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma37 °C[7]
Simboli di rischio chimico
infiammabile
pericolo
Frasi H226 - 228 - 319 - 332 - 335 [8]
Consigli P210 - 233 - 240 - 241 - 242 - 243 - 261 - 264+265 - 271 - 280 - 303+361+353 - 304+340 - 305+351+338 - 317 [8]

L'alcol neopentilico fu descritto per la prima volta nel 1891 da L. Tissier, che lo preparò tramite la riduzione di una miscela di acido trimetilacetico e cloruro di trimetilacetile con amalgama di sodio.[10]

Caratteristiche strutturali e fisiche

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Dal punto di vista strutturale si tratta di un alcool volatile, solubile in alcol ed etere.[11][12] Forma una miscela esplosiva con l'aria. Il contatto con forti ossidanti e trisolfuro di idrogeno può causare incendi ed esplosioni.[13]

Caratteristiche strutturali
N. di atomi pesanti 6
N. di donatori di legami a idrogeno 1
N. di accettori di legami a idrogeno 1
N. di legami ruotabili 1
Massa monoisotopica 88,088815002 u
Superficie polare 20,2 Ų
Caratteristiche elettroniche
Affinità protonica[14] 795,5 kJ/mol
Basicità del gas[14] 765,2 kJ/mol
Energia di ionizzazione[15] 9,72 ± 0,05 eV
Caratteristiche fisiche
Gravità specifica[13] 0,818
Volume molare[16][17] 0,121103 m3/kmol al punto triplo
108,6 ± 3,0 cm³
Viscosità[18] 2,5 mPa.S a 20°C
Tensione superficiale[17] 25,0 ± 3,0 dyne/cm
Rifrattrività molare 26,7 ± 0,3 cm³
Polarizzabilità[17] 10,6 ± 0,5 10⁻²⁴ cm³
Caratteristiche termodinamiche
Densità di vapore relativa[19] 3,0
Pressione di vapore[11] 16 mmHg a 20°C
Punto di ebollizione[20] 385 ± 3K
Punto di fusione[21] 327K
Entalpia di vaporizzazione 41,35 kJ/mol al punto di ebollizione[18]
47,5 kJ/mol a 345K[22]
Entalpia standard di formazione del gas ideale[18] -319,07 kJ/mol
Entalpia di fusione[23] 2,9 kJ/mol a 328,2K
Entropia di fusione[24] 13,43 J/mol*K a 146K
0,79 J/mol*K a 213K
16,88 J/mol*K a 264K
Entalpia del passaggio tra le due forme cristalline[25] 4,463 kJ/mol a 242K
Entalpia del passaggio tra la prima forma cristallina e il liquido[25] 4.057 kJ/mol a 325K
Entropia del passaggio tra le due forme cristalline[25] 18,4 J/mol*K a 242K
Entropia del passaggio tra la prima forma cristallina e il liquido[25] 12,5 J/mol*K a 325K
Costante della legge di Henry (k°H)[20] 50 mol/(kg*bar)
Pericolosità
Limiti di esplosività[26] superiore: 9,7 %(V)
inferiore: 1,7 %(V)

Sintesi del composto

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È difficile da distillare perché solido a temperatura ambiente. Può essere purificato tramite cristallizzazione frazionata e sublimazione.[13] Il composto può essere sintetizzato a partire da:

Reattività e caratteristiche chimiche

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È incompatibile con acidi forti. Reagisce violentemente con metalli alcalino-terrosi, liberando idrogeno.[13] Può essere convertito in neopentil ioduro tramite trattamento con trifenilfosfite/metil ioduro.[30]

Reazioni

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  ΔrH° = 1.559 ± 8,4 kJ/mol ΔrG° = 1.532 ± 8,8 kJ/mol[31]

  ΔrH° = 101 ± 12 kJ/mol ΔrS° = 123 J/mol K ΔrG° = 64,9 ± 8,4 kJ/mol

  ΔrH° = 119 kJ/mol ΔrS° = 123 J/mol K ΔrG° = 82,8 kJ/mol

  ΔrH° = 119 ± 12 kJ/mol ΔrG° = 82,4 ± 8,4 kJ/mol

  ΔrH° = 121 ± 12 kJ/mol ΔrG° = 83,3 ± 8,4 kJ/mol[32]

 [33]

 

 

 [27]

Spettri analitici

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Indici di ritenzione di Kovats[37]
Standard apolare 657, 652,6, 631
Semi standard apolare 633, 638

Farmacologia e tossicologia

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Tossicologia

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Il composto è nocivo per inalazione e può irritare le vie respiratorie (CL50 Inalazione - 4 h - 1,5 mg/l - polvere/nebbia).[26]

Applicazioni

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Il composto è inoltre utilizzato:

  1. ^ Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 4th ed. Volumes 1: New York, NY. John Wiley and Sons, 1991-Present., p. V2 710
  2. ^ https://www.chemspider.com/Chemical-Structure.6164.html
  3. ^ https://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB5315323.htm
  4. ^ a b c Budavari, S. (ed.). The Merck Index - Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. Rahway, NJ: Merck and Co., Inc., 1989., p. 1021
  5. ^ Yalkowsky SH, Dannenfelser RM; Aquasol Database of Aqueous Solubility. Version 5 (1992)
  6. ^ Hansch, C., Leo, A., D. Hoekman. Exploring QSAR - Hydrophobic, Electronic, and Steric Constants. Washington, DC: American Chemical Society., 1995., p. 15
  7. ^ Fire Protection Guide to Hazardous Materials. 12 ed. Quincy, MA: National Fire Protection Association, 1997., p. 325-21
  8. ^ a b https://echa.europa.eu/information-on-chemicals/cl-inventory-database/-/discli/details/12606
  9. ^ Neopentyl alcohol - Hazardous Agents | Haz-Map, su haz-map.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  10. ^ Comptes Rendus, 1891, 112, p. 1065
  11. ^ a b (EN) Budavari, S., The Merck Index - Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, Rahway, NJ, Merck and Co., Inc., 1989, p. 1021.
  12. ^ a b Neopentyl alcohol, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 26 febbraio 2021.
  13. ^ a b c d e (EN) NEOPENTYL ALCOHOL | 75-84-3, su ChemicalBook. URL consultato l'11 aprile 2025.
  14. ^ a b (EN) Edward P. L. Hunter e Sharon G. Lias, Evaluated Gas Phase Basicities and Proton Affinities of Molecules: An Update, in Journal of Physical and Chemical Reference Data, vol. 27, n. 3, 1º maggio 1998, pp. 413–656, DOI:10.1063/1.556018. URL consultato l'11 aprile 2025.
  15. ^ Martine C. Bissonnette, M. Goerge e John L. Holmes, The experimental investigation of [C5H12O]+. ion structures related to neopentyl alcohol and its methyl ether, in International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes, vol. 101, n. 2-3, 1990-12, pp. 309–324, DOI:10.1016/0168-1176(90)87019-d. URL consultato l'11 aprile 2025.
  16. ^ Physical and thermodynamic properties of pure chemicals: data compilation, in Choice Reviews Online, vol. 27, n. 06, 1º febbraio 1990, pp. 27–3319-27-3319, DOI:10.5860/choice.27-3319. URL consultato l'11 aprile 2025.
  17. ^ a b c Neopentyl alcohol | C5H12O, su chemspider.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  18. ^ a b c Kirk‐Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley, 4 dicembre 2000, ISBN 978-0-471-48494-3. URL consultato l'11 aprile 2025.
  19. ^ a b (EN) PubChem, Hazardous Substances Data Bank (HSDB) : 103, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato l'11 aprile 2025.
  20. ^ a b NIST Chemistry WebBook, SRD 69, su webbook.nist.gov. URL consultato l'11 aprile 2025.
  21. ^ U.S. Rai, O.P. Singh e B. Singh Narsingh, Solidification behaviour of organic eutectic, succinonitrile-neopentyl alcohol system, in Journal de Chimie Physique, vol. 84, 1987, pp. 483–487, DOI:10.1051/jcp/1987840483. URL consultato l'11 aprile 2025.
  22. ^ (EN) Richard M. Stephenson e Stanislaw Malanowski, Handbook of the Thermodynamics of Organic Compounds, Springer Netherlands, 1987, DOI:10.1007/978-94-009-3173-2, ISBN 978-94-010-7923-5. URL consultato l'11 aprile 2025.
  23. ^ (EN) Martin Straka, Aad van Genderen e Květoslav Růžička, Heat Capacities in the Solid and in the Liquid Phase of Isomeric Pentanols, in Journal of Chemical & Engineering Data, vol. 52, n. 3, 1º maggio 2007, pp. 794–802, DOI:10.1021/je060411g. URL consultato l'11 aprile 2025.
  24. ^ (EN) George S. Parks, Hugh M. Huffman e Mark Barmore, Thermal Data on Organic Compounds. XI. The Heat Capacities, Entropies and Free Energies of Ten Compounds Containing Oxygen or Nitrogen, in Journal of the American Chemical Society, vol. 55, n. 7, 1933-07, pp. 2733–2740, DOI:10.1021/ja01334a016. URL consultato l'11 aprile 2025.
  25. ^ a b c d E. Murrill e L. Breed, Solid—solid phase transitions determined by differential scanning calorimetry, in Thermochimica Acta, vol. 1, n. 3, 1970-07, pp. 239–246, DOI:10.1016/0040-6031(70)80027-2. URL consultato l'11 aprile 2025.
  26. ^ a b Merck Life Science S.r.l., SCHEDA DI DATI DI SICUREZZA - 2,2-Dimetil-1-propanolo, 31 agosto 2024. URL consultato l'11 aprile 2025.
  27. ^ a b (EN) Ullmann's Fine Chemicals, John Wiley & Sons, 7 gennaio 2014, ISBN 9783527683598.
  28. ^ (EN) Bulletin of the University of Osaka Prefecture, 1955, p. 20.
  29. ^ NEOPENTYL ALCOHOL, in Organic Syntheses, vol. 40, 1960, pp. 76, DOI:10.15227/orgsyn.040.0076. URL consultato l'11 aprile 2025.
  30. ^ ALKYL IODIDES: NEOPENTYL IODIDE AND IODOCYCLOHEXANE, in Organic Syntheses, vol. 51, 1971, pp. 44, DOI:10.15227/orgsyn.051.0044. URL consultato l'11 aprile 2025.
  31. ^ (EN) Michael J. Haas e Alex G. Harrison, The fragmentation of proton-bound cluster ions and the gas-phase acidities of alcohols, in International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes, vol. 124, n. 2, 1993-03, pp. 115–124, DOI:10.1016/0168-1176(93)80003-W. URL consultato l'11 aprile 2025.
  32. ^ Gary Caldwell, Melvin D. Rozeboom e Jeffrey P. Kiplinger, Anion-alcohol hydrogen bond strengths in the gas phase, in Journal of the American Chemical Society, vol. 106, n. 17, 1984-08, pp. 4660–4667, DOI:10.1021/ja00329a002. URL consultato l'11 aprile 2025.
  33. ^ NIST Chemical Kinetics Database, su kinetics.nist.gov. URL consultato l'11 aprile 2025.
  34. ^ 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[1H NMR] - Chemical Shifts - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  35. ^ 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[13C NMR] - Chemical Shifts - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  36. ^ (EN) 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[17O NMR] - Chemical Shifts - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  37. ^ a b (EN) NIST Standard Reference Database 1A, in NIST, 19 giugno 2014. URL consultato l'11 aprile 2025.
  38. ^ (EN) NIST Office of Data and Informatics, 1-Propanol, 2,2-dimethyl-, su webbook.nist.gov. URL consultato l'11 aprile 2025.
  39. ^ 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[Vapor Phase IR] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  40. ^ 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[FTIR] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  41. ^ 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[ATR-IR] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  42. ^ 2,2-Dimethyl-1-propanol - Optional[Raman] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato l'11 aprile 2025.
  43. ^ The Condensed Chemical Dictionary. Von G. G. Hawley, Van Nostrand Reinhold Comp., New York 1971.8. Aufl., IX, 971 S., geb. £ 13.75, in Angewandte Chemie, vol. 85, n. 10, 1973-05, pp. 465–466, DOI:10.1002/ange.19730851044. URL consultato l'11 aprile 2025.

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